Forschungsthemen
[DA] Untersuchung von baum-basierter Modellierung und Validierung von komplexem Verhalten basierend auf Domain Specific Languages
Motivation: Moderne Software in anspruchsvollen Szenarien, z.B. im Bereich Digital Health oder Autonomes Fahren, beinhaltet komplexes Verhalten, d.h. explizit oder angelerntes Reagieren auf Kontextänderungen, Signal- bzw. Sensoränderungen oder Wechsel der inneren Zustände.
Für einfache Verhaltensbeschreibungen, bzw. -modellierungen eignen sich übliche Ansätze wie Finite State Machines (FSM), Petrinetze (PN) oder die Unified Modelling Language (UML). Bei größeren Anzahlen von Zuständen, vielen Zustandsübergängen und komplexen Bedingungen geraten diese Formen allerdings schnell an ihre Grenzen, d.h. die Verständlichkeit bzw. Transparenz sinkt und dementsprechend ist die Wartbarkeit und somit auch die Erweiterbar- und Wiederverwendbarkeit eingeschränkt. Eine Entkopplung, d.h. die Aufteilung in mehrere Verhaltungsbeschreibungen ist durch die Graph-Struktur häufig nicht möglich. Die (halb-)automatische Valdierung wird dadurch erschwert oder unmöglich gemacht.
Weiterhin enthalten explizite Verhaltensbeschreibungen fachspezifisches Domänenwissen und implizite Prozesse, bzw. Relationen zum Kontext. Die Pflege und Weiterentwicklung dieser Modellierung ist für den Einsatz der Software unerlässlich und wird aktuell häufig in Kooperation mit entsprechenden Domänenexperten gewährleistet. Durch das Fehlen Domänenspezifischer Sprachen (DSLs) ist der Transfer des Wissens durch Softwareentwickler notwendig, wodurch die Modellpflege ineffizient und fehleranfällig wird. Tool-spezifische, proprietäre Verhaltensbeschreibung ist effizienter, aber durch den Vendor-Lockin schwerer validierbar und
meist nicht mehr übertragbar, d.h. nachnutzbar.
Im Rahmen der Arbeit soll daher ein allgemeines, verbessertes Konzept zur domänengetriebenen Verhaltensbeschreibung entwickelt werden. Der Fokus liegt dabei auf der Sicherstellung von Softwarequalitäten.
Betreuer: Karsten Wendt